SpaceX要讓太空算力從科幻走向現實,但它划算嗎?

6月12日,SpaceX以每股135美元的發行價登陸納斯達克,募資750億美元,創下人類史上最大IPO紀錄。在它280頁的招股書中,SpaceX估算的總潛在市場高達28.5兆美元,其中超過90%來自AI類股,而這部分將受到“地球無法快速擴展發電能力”的嚴重制約。

面對電力緊缺,SpaceX的答案是:把資料中心搬上太空。上市前夕,馬斯克在一段關於AI-1衛星設計草圖的視訊中稱,AI衛星不需要多麼神奇的技術,這些技術已經在星鏈V3衛星中做出來了。談到時間表時,馬斯克預估SpaceX將在2027年底前實現每年1GW的太空AI算力的年化部署率,並逐年擴大量級。

這是為IPO講的故事,還是下一代算力基礎設施的真正方向?太空資料中心,技術上能實現嗎?即使能做成,它真的比建在地面上更划算嗎?

本期《矽谷101》,我們邀請到Aris Fund合夥人、前SpaceX高管Lewis Hong與火箭愛好者劉冰雁,把太空資料中心面臨的挑戰一項一項拆開討論。

我們從一道數學題開始:1吉瓦的太空算力,意味著大約10,000顆AI衛星上天,相當於Starship至少要發射100次。當Starship的運載成本降到每公斤200美元以下時,這筆帳才能勉強算得過來,而成本的降低,取決於星艦本身的迭代、回收等級的提升和規模化的營運。

算完發射成本,我們逐一拆解那些繞不開的物理問題:

  • 太空散熱——為什麼太空那麼冷,散熱卻成了頭號難題?用黑體輻射公式推導就會發現,散熱的關鍵在於利用“熱”本身。
  • 宇宙輻射——載滿GPU上天的衛星,被高能粒子打中的風險有多大?會不會影響算力的穩定性?
  • 碎片撞擊——當軌道上的衛星密度突破臨界點,一次撞擊會不會引發連鎖反應?凱斯勒效應是科幻,還是被忽視的現實威脅?

最後,我們聊了擱置半世紀後再次啟動的登月計畫,2030年的月球永久基地,以及“月球派”與“火星派”截然不同的底層理念。這場關於算力上天的討論,最終指向的是人類太空探索的理性與浪漫。

以下是這次對話內容的精選:

01. 1吉瓦算力搬上太空是什麼概念?

泓君:在錄這期播客之前,Lewis剛剛跟我們視訊組陳茜一起去了SpaceX的總部,同時也去SpaceX新建的發射基地走了一圈。要不要聊一下這一圈下來的觀感?

Lewis:如果有去洛杉磯的朋友,應該去SpaceX總部那邊打個卡。那邊有一個全世界第一個回收的火箭,是2015年12月21號第一次成功發射並成功降落,SpaceX又花了不知道多少精力把它從佛羅里達再扛回到洛杉磯,是一個很有意義的地標。

這一次跟陳茜去星艦基地是我第二次去。第一次去是2018年,星艦基地剛剛開始的時候,還是一片荒涼之地。

泓君:時隔8年,你覺得它跟2018年相比,多了些什麼?我記得你有次聊天你聊到,2018年你去的時候條件是非常艱苦的,可以說是平地起了一個火箭發射台。

Lewis:沒錯,那個時候真的就是在一片叢林中,白天在帳篷裡面工作,晚上員工住在旁邊的露營車裡面,周遭有一堆奇奇怪怪的大蜘蛛、禿鷹等野生動物。

這次去的時候,整個基地已經起來了,新的SpaceX的總部大樓和所有的子元件裝配已經建好,並且有兩個大的MegaBay,再加上那邊可能有無數的特斯拉電動皮卡Cybertrucks,停在那邊,非常有未來感,甚至我不知道那個聰明人在那邊預留了一個火星大使館的位置,非常多的活動在那邊做。

Lewis和陳茜探訪Starbase

泓君:你覺得你這次站在那,在星艦的發射場邊上,有沒有那些細節是你突然靈光一閃想到的?

Lewis:因為大家都知道星艦跟這個作業廠區是一個很大的東西,有40層樓那麼高,可是直到你到那邊,站在前面實際感受,才會意識到它有多大,這麼龐大的火箭和建築,SpaceX要批次地做這個東西。這個是最震撼我的。大家覺得這次IPO是一個里程碑,但對SpaceX來說只是一個待辦項目,明天繼續,還有很多要做,未來二三十年要開發的東西,非常激動人心。

泓君:大家有沒有看過SpaceX的招股說明書?你們覺得裡面有什麼特別感興趣的亮點嗎?

Lewis:我覺得是蠻符合以往Elon和SpaceX一直以來的“挑戰極限”的這種定位。大家可能比較關注在時間和執行細節上面,但大方向我是沒有什麼驚訝的。這是一個全新的計算平台,星鏈是第一個應用。你可以想想,現在地面上各式各樣的計算的東西,在太空那邊可以重新再弄一遍,在太空上有一些獨特的優勢。

劉冰雁:在天上開拓出一個新的平台,可以把成本降到很多分之一,價值肯定在那,方向一定是沒有錯的。時間上我是比較懷疑的,“Elon time”嘛。

Lewis:但是“Elon time”現在也變得比較有規律了。我們認識很多人在SpaceX裡面沒有走,所以我們也定期跟裡面實際在做事的人去核實一下幾個點。當然Elon是屬於比較樂觀,但是也沒有差很遠。第一個目標就是1 Gigawatt(1吉瓦)上太空,這在所有內部人看來是一個里程碑,我覺得支援它的計畫還蠻具體的。

泓君:1 Gigawatt上太空是什麼概念呢?

Lewis:現在SpaceX內部的設計基線是,每顆衛星100千瓦作為標準單元。要做到1吉瓦,差不多需要1萬顆。

SpaceX規劃的AI-1衛星渲染圖 圖片來源:SpaceX

劉冰雁:我覺得它不只是一個計算裝置,最大的部分是能源裝置,這個可能佔地面積或者各方面都會是最大的,大概需要100萬平方米的太陽能板,也是最壯觀的一部分。兩顆之間保留安全余量,至少留幾十公里,你大概算一下軌道周長4萬公里,1萬顆,基本上一整個軌道就會佔得差不多了。

泓君:我注意到馬斯克說的衛星軌道,還不只是普通的近地軌道。他想要最節省能源,所以他說的其實是一個晨昏軌道,就是說衛星總是貼著地球的晨昏線飛,所以它全部朝陽,一天最多隻有35分鐘被地球擋住。這個是他想像中的效率最高的一條軌道。

劉冰雁:這個軌道是相對比較稀有的資源,在大家能接觸到的離地球不太遠的這個軌道上,還是非常有限的。

泓君:我很詫異,一整個晨昏軌道全部被1萬顆衛星佔滿,它才只能發射1吉瓦的電。

劉冰雁:但或許有一些衛星,準備讓它存續時間很久,發到特別高的軌道上;或者背一些電池上去,讓它在暗面也能工作。在加入一些調配的情況下,還是有空間的。

泓君:他們想把1吉瓦的算力送上太空,大概是想從什麼時間開始,什麼時間結束?

Lewis:這是大家現在最熱門的話題。SpaceX要多少次發射,才有辦法產生1萬顆衛星?如果按照新的這種100千瓦的資料中心,他們內部叫“AI mini”,Starship發射一次,差不多可以運載100顆(每顆1噸左右)。差不多這樣的一個框架。所以我們需要發射100次Starships才能夠達到這個1吉瓦這樣的規模。

泓君:Starships現在一年的發射次數是幾次?我記得去年是個位數。

Lewis:對,但它是遞增的。它現在是在開發當中,每一次的發射是專門在為迭代而設計。現在Starship已經進步到第三版。Falcon 9差不多進步到第五版,才達到這個起飛質量(lift-off mass)和頻次。我認為Starship也會跟隨差不多類似的思路,也就第三版會測試一些極端情況,著陸等等這些,並且開始運一些東西上去。回到2018、2019年,Falcon 9每一年的發射,基本上是指數級增長的。

所以100次可能聽起來這是一個不可能的任務,今年發射可能5次,明年可能10次,可是後年呢?可能是一個50次這樣的基準,到大後年可能不是100次,可能是好幾百次。

你如果看Starship的進展跟Falcon 9的進展,Falcon 9差不多花了10年的時間到達,現在Starship用5年時間到達的這個進度。要預測Starship的未來,我認為這整個時間會比Falcon 9還要更短。

回歸到說什麼時候會上到1吉瓦,我個人認為2028年有點樂觀。如果賭上我的錢,我會賭2029年他們可以發射100次星艦,2029年SpaceX可以達到1吉瓦的太空資料中心。2030年肯定,但是我會賭2029。

泓君:這個賭局還是相當激進的。

劉冰雁:你這個的前提是太空資料中心的產品已經定型了,才能夠規模化發射。但是你前面所有的基礎都是基於火箭能夠達到那個水平,你這裡中間沒有差距嗎?

SpaceX規劃的用於量產AI資料中心衛星的工廠"Gigasat"渲染圖 圖片來源:SpaceX

Lewis:其實只有三塊,第一塊是發射,是目前最直接的。第二個就是衛星本身,可以對比Starlink,它用了5年的時間把運力提升了50倍,單位成本下降5倍,差不多到一個最終的版本。我認為從星鏈學到的經驗,有很大的一塊會應用到所謂AI mini。還有現在有兩個比較大的問題:發電這麼大的結構太陽能要怎麼弄?還有更重要的,就是大家都擔心的散熱器要怎麼弄?我認為這些東西都是在同步推進的。

劉冰雁:這就是我比較擔心的一點。如果說賭的是100顆星鏈發射,我相信;1吉瓦的資料中心,我覺得距離還很遠。我甚至不會賭什麼時候。我實際上沒有看到這件事情的必要性。

02. 萬顆AI衛星上天星艦發射成本大挑戰

泓君:我覺得我們可以把太空資料中心這個問題拆解來看。我們來看太空資料中心難點的一些細節。剛剛Lewis提到了2029年、2030年星艦可以達到100次的發射,其實這個是從把衛星送上去的環節來說的。但是我們不僅僅要考慮它能送上去,還要考慮它在太空搭建的成本,它如何處理能源和散熱,如何應對太空輻射,如果資料中心壞了如何去維修……最後假設它都建成了,怎麼應對凱斯勒效應,就是衛星碎片的連鎖撞擊風險。我覺得這幾個問題,我們是不是可以拆開,一個一個地聊。

我們先從大家最關心的成本來說。現在1吉瓦的資料中心,在輝達公佈的資料中,差不多在地面建成它的成本是500億美元。在這個500億美元裡面,大概有50%甚至60%以上,它的成本其實主要是GPU。電力其實不是成本的大頭,只是現在在地面很缺。

那太空要建成1GW的資料中心,100次的星艦發射,我們先來看一下發射的成本有多高?

劉冰雁:從單純成本上來說並不算貴。並且如果星艦可以用不鏽鋼的火箭,加上完全可重複使用的話,消耗大頭就是燃料了。所以說真正的一個計算很有意思,就是把一塊太陽能板發上去所需要的燃料和它產生的電多久能回本?這個數字算了一下,大概倆月。(註:這裡的假設基於500W/kg的太陽能板發電效率和約40%的火箭效率推導而來)

因為咱們前提就是說,太空中有近乎免費的電力,它會以比地面上太陽能高5倍的效率在發電。所以說太陽能板這些東西都可以回本的前提下,單純發射所需要的能耗和它產生的能源大概是這樣子一個回本速度。

Lewis:我們倆個共同的觀點就是——發射不是問題,運力不是問題,發射成本也不是問題,這都是SpaceX的強項。其實在我的數學裡面,我比較悲觀。如果我們還是按照星艦從一開始就是從設計就可以完全回收的,假設我們還是像Falcon 9一樣,只能夠回收第一節,也就是底部助推器可以回收,上面的隔熱屏等等東西的回收長期看還是沒法解決的問題……這個前提之下,我們也同時假設Starship像Falcon 9一樣,它從一開始就是設計每支回收10次。雖然Falcon 9現在也證實說不止可以回收10次,但是我們假設時用這種最壞最保守的打算……

搭載Starlink衛星的Falcon 9升空 圖片來源:SpaceX

劉冰雁:這跟我算的至少差一到兩個量級了。

Lewis:這樣的話,一公斤到太空的話,我覺得一個Starship應該可以達到200美元,為了方便討論,我們先以200元開始假設。

劉冰雁:我那個純燃料的估算,大概成本應該在10-20美元。差了10到20倍,所以就到兩年回本這個規模了。這實際上就已經進入questionable(有疑問)的區間了。因為這個東西壽命能做到兩年就很難說。我說的這個已經是非常長遠的一個時間線,我不認為這是3年之內可以實現的成本。

泓君:所以Lewis說的這個,就是我們把火箭的回收等級算進去,看它的回收效率。

Lewis:沒有錯,所以我認為短期之內,每公斤200美元,足夠合理。100-200美元之間是一個蠻現實的數字,可以在這個幾年達到。我還加了一個叫做冗餘度——也許我們需要多發40%,至少在第一波里面讓更多的衛星上去。甚至我想GPU在太空裡面的壽命沒有辦法像在地面上那麼久,可能因為輻射或未知因素……如果我們假設它的壽命基本上是地面上的一半,所以成本還要再乘以2。以這樣的條件,來跟地面的資料中心比,有沒有合理?

回歸到最大的一個變數,就是我們認為這一顆衛星的成本到底會在多少錢。據我所知他們在推進的目標是,把這一顆衛星做到跟Starlink V3差不多同一等級的價位,100-120萬美元一個。不算GPU裡面,因為地面天上都一樣,所以我們就把它拿掉。

劉冰雁:我真的覺得,Elon有沒有錢在2029年、2030年的時候發1吉瓦上去,他可能還真的有這個錢。但是這個錢可能真的是在打水漂,他經濟帳至少在這個時候算不過來。如果他運行兩年免費拿到的電都配不了他發射的成本,我覺得就沒有什麼好說的了。

我剛才只算把重量發上去的燃料成本,只說燃料成本的回本時間是兩個月。而且我這裡邊還是假設了它是3%-5%的荷質比,你發射5公斤的東西你需要100公斤的燃料,這已經是對於不可回收的火箭來說比較好的狀態了。如果是可回收的火箭,它還要留一些燃料回來。如果我們現在稍微往回推一點,這裡邊任何一個東西掉一個量級是很容易的事情。

泓君: 我們剛剛討論了星艦的發射成本近幾年可以達到100到200美元每公斤。但是我看SpaceX在2026年2月的實際的拼車報價裡面,它現在整個的發射成本依然是每公斤7000美元,距離我們今天討論的這個成本還是有一段差距的。Lewis,你覺得未來基於星艦運載能力的改進,單純用重量去算成本,它還有多少的改進空間?

Lewis:當然有更多的改進空間。因為我們現在是V3。V4即將登場,差不多是V3多一倍。我認為最終星艦應該是V5。

2026年5月22日 Starship V3"首飛" 圖片來源:SpaceX

劉冰雁:我相信在有這樣的市場,不斷規模化的情況下,這個成本降到大概10-20美元,是有戲的。一個很有意思的比較是,中美大概1萬公里的飛機航線,每公斤的運輸成本大概在3-5美元。我覺得任何把星艦的成本估計在3-5美元以下的都是不可信的。但是壓到10-20美元是一個非常理想的狀態。在這種情況下,我是覺得太空資料是有利可圖的。

03. 太空物理難題:散熱、輻射與碎片撞擊

泓君: 接下來聊聊太空資料中心可能是最反常識的地方——散熱要怎麼解決?因為大家直覺是太空它又黑又冷,散熱就不要錢。但是太空散熱它可能不僅僅不是免費的,而且恰恰相反。比如說在太空裡,每散掉1兆瓦的廢熱,大概需要1200平方米的散熱面,整個面積會有四到五個網球場那麼大。而國際空間站搞了二三十年,我們看422平方米的氨循環散熱器,它也只能散掉70千瓦。冰雁,你可不可以先總體跟大家解釋一下,在太空一個真空的環境裡面,為什麼散熱它會這麼難?

劉冰雁:某一個電影裡邊有這樣一個鏡頭,空間站門一開,裡邊全凍成冰塊了,這是絕對不會發生的事情。太空近乎真空,每立方米幾百個原子,這個規模的情況下沒有熱對流,所以說這個熱是只能靠輻射來散發出去。而輻射的話,可以用一個非常著名的叫做“黑體輻射公式”來計算。這個公式裡邊非常有意思的一個點,就是它的散熱效率是跟溫度的4次方成正比的。如果你溫度稍微提高一點,咱舉個例子就是說提高兩倍,它的4次方就是16倍的散熱能力,這就是非常厲害的一個事情了。

當然這裡邊說的都是開爾文溫標,它是基於零下273.15度作為零點的。舉個例子,從我們的室溫比如說25度(300K),上升到60攝氏度(330K),實際上散熱能力只能上升大概50%左右,沒有很多,但是提高溫度是解決這個問題最重要最重要的點。

溫度越高,它的散熱效率越高,但它吸收的熱幾乎是不變的。因為這裡邊它唯一的熱源就是太陽。而放出去的能量,就看你表面積多大。

假設一個球形,比如說月亮,月亮就是一面在被照射,一面在散熱,兩面離得很遠,導熱可以認為很慢,所以在太陽底下的月面大概是到將近120攝氏度,很燙。

第二個典型的例子就是一個在太空中的太陽能板,一個薄膜板,兩面都在散熱,同時一面在吸熱,散熱面積是吸熱面積的兩倍,這個時候它的平衡溫度大概是在60攝氏度,就是可容忍的範圍了。

更好的一種情況就是三倍,就假設一個正三角形這種狀態,一面在吸熱,三面在散熱,它的平衡溫度大概是在26攝氏度,很舒服了。

地球相當於是四倍,球體的表面積和球體的投影面積剛好是四倍的關係(註:因為地球有大氣和大氣循環 ,可以認為總體上是熱平衡的,πr²受熱,4πr²散熱),地球的平衡溫度實際上只有5攝氏度左右。

所以說這個計算很簡單:要不增加表面積,要不增加溫度。剛才說的這些東西的前提,都是在這個物體內部熱量能夠自由流動。這些東西最終就是說,怎麼樣把能量挪到另一邊,把另一邊溫度加起來,讓它能散出去。

泓君:所以這是一個散熱器就能解決的,還是說在衛星表面整個材料需要重新製造?

劉冰雁:一定是某種意義上的散熱器,最終的核心是這個能量要怎麼搬運。像剛才說的液氨,這就是一個很好的方案了,它讓溫度儘量平衡。進一步的話,你就相當於加一個空調,把冷的地方的能量搬到熱的地方去。

Lewis:Starlink沒有像GPU那種的熱量,但是在Starlink這麼多的衛星上面,已經有散熱的泵這樣的初級概念了。

劉冰雁:但這個東西就是典型的熱泵,你支援一個空間站可以,你支援這種規模的機械結構還是很擔心的。所以我一直在看半導體散熱的技術,就是說用半導體這種所謂的固態散熱,用一點電,相當於固態空調,不需要壓縮機。這個技術的發展,我覺得是可以驅動整個太空資料中心發展的一個很重要的東西。

國際空間站中央桁架上左右兩側各掛著一套獨立的熱控系統,每套系統由多組白色的輻射散熱板組成 圖片來源:NASA

泓君:這個技術發展得怎麼樣了?

劉冰雁:還處在實驗室階段,有一些民用的,比如說可以在手機什麼上貼的那個散熱片,但是沒有用到這種規模上的。

泓君:所以它需要整個供應鏈都起來。你覺得太空散熱最終會成為資料中心的一個問題嗎?

劉冰雁:最終不會是一個問題。物理上沒有任何問題,成本只是一個時間的問題了,或者說有沒有一個經濟的路徑,有人願意投錢讓這個事情發展,一步一步降低成本,讓這個東西更有利可圖?說實話我不知道。

泓君:關於散熱,Lewis有補充嗎?

Lewis:像冰雁剛剛說的,我覺得這是一個可以解決的問題。除了機械這一端,我覺得所有的晶片公司,不管是馬斯克開的TeraFab,還是輝達、AMD所有這些晶圓公司,你如果能夠讓GPU還是這些晶片工作溫度提高,對太空資料中心能有很大影響,我相信很多的這些晶片公司現在都在走這個方向。

劉冰雁:這點我真的很好奇。我一開始就直接把這邊的否掉了。地面上是不依賴輻射散熱的,它溫度高了反而會有問題。所以說地面上是不會利用這點優勢的。所以說很難有資源大規模地投入到研發一個高溫半導體。

Lewis:我們定位的高溫可能是一個灰色地帶。它只要提高幾度,其實在太空裡面,它的散熱面積就已經大大地縮小,使這件事在太空上更能成立,幫助就非常大了。

劉冰雁:我還是太激進了,我想的是大概你要把它提高到120攝氏度。AI生態這個角度,我在擔心或者說懷疑的一個點就是,當這個錢可能只有馬斯克花得起的情況下,它也只能達到整個算力的1%,沒有人會為了你這1%去設計它的適配。從生態角度來說,還是很難相信這個東西有利可圖。

泓君:然後我們剛剛講了散熱的問題,其實已經零零散散地提到了太空輻射的問題。簡單來說,因為太空裡面沒有大氣層去擋宇宙的射線,所以GPU它在軌道上可能會被高能粒子打一下,給它造成的後果就是它會算錯。所以大家覺得太空輻射會是一個問題嗎?

劉冰雁:增加遮蔽就能解決很多問題。如果做推理的話,說實話我真的覺得差別不大,就是沒有人會感覺到的,這個東西本身就是很混沌的狀態。

Lewis:太空也只適合做推理,太空絕對不適合做大型的訓練中心。

劉冰雁:訓練你需要非常高效的近距離通訊,至少訓練你需要的規模要大一些,你互聯的這個要求要大得多。推理的話,你說像剛才說的這個mini,就是100千瓦這個規模,就是100張卡,是很好的一個推理機器了。但是這個規模,你獨立的這樣子一個規模做訓練遠遠不夠,之間的互聯,你所有的頻寬瓶頸,都會放大你訓練的成本。

Lewis:但是100張卡有一個有意思的定位,就是當你有這麼多算力在上面的時候,或許你剛好適合超大規模資料中心的訓練跟edge computing(邊緣計算)這兩者的中間。你的算力剛好大到meaningful,同時你的速度可以快到跟edge一樣的優勢。所以他們認為地上跟天上的這樣的一個互動,適合把所有的推理搬上去,所有的訓練大型的留在地上,這是一個完美的組合。

泓君:在太空上如果做這種推理性能的話,它在延遲性方面表現怎麼樣?

劉冰雁:沒什麼區別,200毫秒以下的延遲,人是感覺不到的。我們現在說的延遲:光纖離最近的資料中心延遲大概就是3毫秒、5毫秒這個規模;Starlink的延遲大概就是20毫秒、40毫秒這個規模。這個規模對於我們現在說的這一代的LLM(大語言模型)的推理根本不是個事。前提是你不能放在高輻射帶上,你不要放在1000公里以上的軌道,就在有地球磁場保護的這個軌道下,推理在上面能跑,輻射對它影響不會很大。

泓君:所以還是低軌。

劉冰雁:對,低軌輻射不是太大問題。高軌的話有別的問題,發射上去的成本,還有幾十年都不掉下來,這個問題太多了。

Lewis:想要預測AI資料中心會怎麼樣,我們還是用Starlink的例子。Starlink從2019年開始發到現在差不多發了12000多顆衛星,到現在已經差不多5年以上了,總共發射上的衛星還有99.85%到今天都還是完好,沒有問題。其他的剩下的0.15%就是壞掉,也順著計畫回到地球毀滅。只有一顆,在剛剛開始的時候真的就是被打壞了,它就漂流在低軌,有一天會墜回到地球,所以太空的輻射它不是一個最大的風險。

部署前的Starlink衛星 圖片來源:SpaceX

泓君:但是如果有一顆衛星進入到軌道里面去了,它在天上無限地這樣運轉,它會不會把整個軌道的衛星全都撞碎,形成一個凱斯勒效應?

劉冰雁:有這種機率,但我可能不是那麼擔心。因為這些軌道相對來說,大家都是比較規矩的,尤其像晨昏線軌道,就那麼一條,大家都沿著同一個方向運行。如果有一顆出了問題,姿態失控,在那麼低的軌道下,可能很快軌道就衰減了,進來之後大氣層都會燒燬,基本不會有留下來的情況。所以現在碎片連鎖撞擊的這個風險,它沒有大家想像中那麼嚴重。

這個風險我理解的就是說,如果我們對相對高軌進行長期開發的話,可能反而更擔心一些,因為它待在上面真的幾千年不回來。低軌衛星,稍微不維持就掉下來了。

泓君:剛剛我們計算了,低軌衛星可能就間隔幾千米。現在星艦還在持續地發火箭,隨著低軌空間布得越來越密,如果天上的低軌佈滿了大大小小的這些衛星,我們再發火箭出去,它會是一個問題嗎?

劉冰雁:說實話,我們太高估人類的力量,或者太低估地球的大小了。

Lewis:如果我們平均地在地球各地佈局1萬人,他們可能一輩子都碰不到。太空範圍更大,而且多層空間是非常非常大的。

劉冰雁:大家擔心的是什麼?嘩一撞,產生很多的小的碎片,怎麼辦?60年代,美國發了幾億顆針去太空中做長波通訊實驗,還在上面飄著呢。(註:此處指西福特計畫"Project West Ford",1961年和1963年由MIT林肯實驗室為美國軍方執行,在中等地球軌道部署了4.8億根銅針,目前仍有相當部分的殘留在近地軌道上。)

Lewis:從SpaceX的角度,Starlink群已經有很多的自主,就是像自動駕駛一樣,它會自己偵測障礙物,它自己會調整它的軌道。這已經是非常成熟的一個技術。我給你猜一個數字:你覺得2025年整個Starlink 12000顆衛星,它總共做了幾次調整?避開其他衛星,避開國際空間站,避開一些可能會撞到的東西或者一些風險。答案是:30萬次。

劉冰雁:我們之前的所有假設,還是衛星之間距離大概10公里,未來在很好的控制下,縮到1公里,縮到幾百米,也不見得完全不可以做。我對人類的悲觀看法就是,在發生一次這樣的撞擊事件並且造成很大後果之前,是無法形成一個合作機制說來避免這種事情的。發生一次,發生一次就好了。

04. 戰略價值:速度、擴展性與資料主權

泓君:我們整體來總結一下太空資料中心這件事情,根據剛剛跟大家的聊天,大家會覺得:散熱不是一個核心的問題,空間輻射也不是一個核心的問題,空間撞擊這個事情,現在討論太早了。所有的這些討論,物理上是可以成立的。但是從經濟的角度,現在看這個帳還是算不過來的,一部分是在於整個產業鏈還沒有建起來,這個需要有強有力的人推動,比如馬斯克這樣的;另一塊就是從發射成本的角度考慮,整個發射技術在現階段可能還是貴的,如果再算上衛星和GPU的成本,從經濟上太空的帳現在還是算不過來的。

所以現在整個建太空資料中心,我可以把它歸納成:它是一個在理論上可行,在經濟上需要突破的一個產業。很多產業其實早期都是這樣的,比如我們說無人駕駛行業,雷射雷達行業。

劉冰雁:我還想再從悲觀和樂觀的角度補充兩點。悲觀的角度就是,剛才說的討論還都是非常好的條件下,不存在理論上的限制。

但從樂觀的角度來說,這裡邊有非常重要一點:地面上的散熱雖然免費,但它是有很大的上限的,而太空中的散熱有成本,但它是沒有上限的。在我們計算規模不斷地往上演進的情況下,就會有很大的差別了。因為一個資料中心用掉一個城市的電,類似於一個“城市熱島”,大家沒有把對環境影響的這個成本算進去,因為目前大家不為散熱造成的環境影響付費。但是長期來說還能這樣持續嗎?這不好說。

圖片來源: Mahalaxmi Municipality, CC BY-SA 4.0

泓君:所以地球上大家建資料中心,本質上消耗的電更多是散熱。

劉冰雁:至少相當一部分是散熱。這一波AI爆發之後是20%的增長還是200倍的增長,我們很難說。不管怎麼做,地球上發的電都會最終變成地球的熱。所以說當你開始到那個規模的時候,氣候問題真的不考慮嗎?以後的溫室效應或者是地球變暖,可能不是由於排放,而是由於資料中心。如果是等到那個時候,大家還真的可以免費地去散這個熱嗎?這個時候太空資料中心的無限散熱空間這個優勢就體現出來了。當然我現在說的都是很遠很遠的未來,硬科幻。

Lewis:你剛剛在說太空資料中心的經濟效應,以目前的條件,或許這個資料帳的確是地面上比較有優勢。但是現在有兩個問題:第一個問題就是,我們可以長期地倍數級地在地面上做這件事情嗎?

第二也是電力供應和相關的審批。所有資料中心需要的這些電力,要從那裡來?一個很簡單的資料:像德州這樣對商業如此友好的州,批准率可能也不到1%。長期來講,現在地面上資料中心所用的電力跟發電成本,跟許可的時間等等,都會開始越來越難。

泓君:所以馬斯克他要建太空資料中心,他自己說的優點是從電力角度講的,還是他還講了其他方面?

Lewis:我認為資料中心或許更適合在太空裡面。回到美國這邊的角度,今天的資料中心絕對比明天的資料中心來得重要。在太空裡面,你的速度取決於你自己。SpaceX是唯一一家有這個獨特條件說“我的速度取決於我自己”的公司。

泓君:它的優勢還是顯而易見的。我們說近地軌道的太空,它是無限的資源嗎?因為現在SpaceX走在前面,它會發星鏈,它會搶軌道。比如說中國其實也想去做這種軌道衛星,各個國家可能都想做。現在這一塊它又缺乏國際公約的制約,所以誰先上,誰先搶到地盤是誰的。但是這一塊的空間,它是一個無限大的空間,還是說它的承載能力有限?

劉冰雁:隨著技術發展,星間的安全距離應該是可以往下降的。每降一倍,在三維空間裡邊你就會多出8倍的容量。所以我覺得這裡面空間還挺大。雖然會有限制,但是技術的發展應該會抵消這個限制。

Lewis:而且太空我覺得是一個蠻特別的地方。在太空做任何事情,你必須要跟所有人對話,不管你喜歡不喜歡,不管你的政治立場,在太空上,它物理地強迫你必須要跟所有人有密切的溝通跟合作。因為一定要避讓,不然雙方都完蛋。

劉冰雁:我覺得不發生一次事情,不會有那麼好的改觀。每人都會想稍微佔點便宜,直到發生了什麼事情,他們互相之間會開始出現一個更好協議機制。希望大家會比我想像的好。

泓君:大家有看Google跟輝達,他們的太空資料中心發展的路徑是什麼嗎?

Lewis:我只知道Google要跟SpaceX合作。輝達也許就只是把一顆晶片放到上面去測試一下。我不知道還有具體計畫嗎?

泓君:我看輝達現在的資訊是說,已經有公司把輝達H100的晶片送上了軌道。我想他可能就是在測試冰雁剛剛說的,在太空上的反應,散熱、遮蔽什麼的。

劉冰雁:要做肯定都可以做,150萬美元可以發射150公斤,我覺得現在都已經屬於個人就可以做的事情。如果小的話,你發一個幾百克的手機上去,手機在太空中工作幾個小時,你能連上個Starlink,我覺得沒什麼問題的。把算力放在太空這件事一定能做,沒有問題。把算力能夠經濟地放在太空,這才是真正需要解決的。

但是從比較黑暗的角度來考慮,我是覺得所有的這些太空資料中心的討論,都是大家想沾AI的光。尤其是SpaceX想把自己的敘事從之前的運載、遙不可及的太空運載生意,之後變成相對近一點的太空網際網路生意,到現在突然貼上了太空資料中心,變成了AI生意。你想想,美光這家大家都快被遺忘的公司,突然現在市值已經1兆了,這誰不眼紅。

泓君:但是從火箭回收技術來說,不管任何人要建太空資料中心,還是馬斯克自己要建太空資料中心,都會用到最好的火箭。

劉冰雁:太空資料中心成為規模進行的時候,SpaceX應該不是壟斷的、可重複發射的唯一供應商了。

泓君:你覺得現在還有那些特別有競爭力的火箭供應商?

劉冰雁:因為我們現在討論的時間線,我認為是10年這個時間線,到2036年,那個時候月球基地都應該有了,有很多變化在這10年中會發生。那個時候SpaceX不會是唯一的發射提供商。重複使用火箭這件事情上。中國至少有三個不同的公司在參與這件事情,這些東西我覺得都是10年內可以看到的。

泓君:Lewis,現在我們在說太空算力中心,基於這個敘事,你覺得有產生那些新的創業公司嗎?你會關注這個賽道嗎?

Lewis:我們關注很多航空航天、新太空的賽道。但是我認為太空資料中心是一個非常不看好初創公司去做的賽道。就連SpaceX這樣的公司,具備有這樣的資源在做這件事情,可能都還不是一個那麼容易並且那麼明顯的事情。我不認為其他的初創公司在這個領域上面會有長期的優勢。

Blue Origin(藍色起源)應該是唯一一個跟SpaceX一樣具備同樣無限錢並且有足夠多的技術的底,我覺得在所有這類公司裡面,它可能是第二個跑出來的。但你說他們的規模要跟SpaceX趕上,我認為這完全不是在同一個等級。

我補充一點。在衛星這個領域裡面,有一個在美國獨特優勢的地方:因為衛星不像火箭一樣,衛星的供應鏈不取決於就一定要美國本土,所以它是可以看全世界最優質的解決方案。我覺得在這一塊裡面,聽眾朋友們,如果有這方面的技術,我覺得現在是一個很絕佳的機會。

05. 重啟登月計畫為什麼我們要回到月球?

泓君:Lewis,你剛剛講到你去Starbase的時候,那邊建了一個火星大使館。正好藉著這個機會,我稍微發散一下。最近我們選題會內部其實一直在討論“火星派”跟“月球派”。最近NASA在重啟登月計畫,這個事在全球討論得挺火的。NASA的局長Jared Isaacman(傑瑞德·艾薩克曼)之前是被認為是馬斯克的私人宇航員,長期被歸到“火星派”的。但是他上任之後就高調地說,我要去建月球基地。他從一個主導去火星的人,現在開始主導一系列的月球計畫。我知道在二級市場上,最近所有跟太空包括月球探索的股票也是非常地火。Lewis,我知道你也經常去NASA,要不要跟我們講一下,Jared是一個怎樣的人?為什麼他會轉變自己的思想,重啟登月計畫?

NASA計畫在2030年代初於月球南極附近建造一個永久性基地 圖片來源:NASA

Lewis:Jared是一個極端高效的人,極端會辦事,要把事情做成的人。他也是一個比較務實的人。他跟馬斯克不太一樣的地方是,我覺得他是一個比較懂得這個世界的,比較按班就部的一個人。

我覺得月球計畫其實也不令人意外,我老實說,月球計畫可能跟Isaacman跟Elon都沒有什麼關係,主要是川普。我認為川普只是希望在他的任期內,美國有一個偉大的太空里程碑,像甘迺迪一樣有這個歷史的一刻。

回歸到SpaceX的邏輯,月球就是火星的“hopper”,月球就是火星的“蚱蜢”。你看SpaceX做所有的事情都有一個“蚱蜢”,都有一個“hopper”,都有一個“Tintin”。(注,Grasshopper"蚱蜢"、Starhopper"星蟲",均為SpaceX的可回收火箭垂直起降技術試驗平台;Tintin A/B 是星鏈計畫的首批兩顆技術驗證衛星)月球就是那個東西。月球除了這以外,沒有什麼太多長期的意義。

劉冰雁:我是完全相反的觀點。

泓君:可以來辯論一下。

劉冰雁:在進入無工質的核動力火箭這個時代之前,化學火箭的時代,火星是一個沒有經濟價值的目的地。它有很多科學價值,毋庸置疑。即使星艦的最完美的、最瘋狂的幻想,飛過去還是得至少一年,都不止。這是一個有無數問題的旅程,回得來回不來還另說。

但是恰恰還就是SpaceX,它如果能像我們說的,把發射成本降到每公斤10-20美元這個規模,月球開發非常有利可圖。月球開發在至少這一代股東的手裡,是能看到非常非常豐厚的回報的。舉個例子,比如說我們要說核聚變,氦-3(³He)這個原料是一個在相當長一段時間不可替代的一個非常好的原料。

在月球上,包括以後要進行深空探索,比如說造大規模的太空電站、太空資料中心等等,月球可能都是一個比地球好得多的基地。月球重力井就跟沒有似的。月球因為它小,它從月球表面上升到月球軌道,再進一步去任何別的地方,所需要的燃料都是遠遠小於地球的。

所以說月球是一切向外探索的跳板。人們大規模開發太空的時候就會發現,SpaceX再便宜,從月球走還是會比地球走再便宜很多倍。有一種說法是:如果地球再大上兩倍,地球就會重到任何發射都無法進行。就是地球恰到好處的小,才能讓星際航行有可能。但月亮真的非常非常輕。如果你們看登月的時候,火箭把人從地球上發上去的土星5號3000噸;從月球表面去月球軌道,感覺就是個垃圾桶大小的東西把人發上去。就真的像他們說什麼“月面三蹦子”。所以月球是有大量的經濟利益在這個時代可以被開發的,或者說我們接下來的時代可以被開發的。

Lewis:我覺得這更理想。接下來NASA怎麼想這一切,或者SpaceX怎麼想這一切。不外乎就兩個問題:第一,我們怎麼樣減短穿梭的時間,就發動機的技術;第二,去火星最難的東西是人能不能存活下來。所以月球就是一個更好的測試的地方,讓所有的技術能夠在太空的環境裡面,有一個迭代的空間。

泓君:對,大家現在是不是也在搶奪很多的月球資源?比如說我看見SpaceX它是打算在2027年3月份放一個登月的著陸器,貝佐斯也在競爭這一塊的市場。這個其實是NASA的訂單,它是這兩個火箭發射公司的商業收入。同時我看馬斯克在IPO前,他還在主推太空資料中心,加上月球的聚居地。

繞月飛行機組人員拍下的地落"Earthset" 圖片來源:NASA, Artemis II

Lewis:我認為在SpaceX S-1(招股說明書)裡面,它刻意地把太空這個東西寫得極端的渺小,太空寫的不到1兆的市值。因為我不認為大家會理解太空的潛力。但是SpaceX裡面的人都有一個信仰:太空裡面的經濟遠遠是地球上經濟的好幾倍大。這個題材跟任何人講,大家都會覺得你是瘋子,或者這是100年以後的事情。你需要花太多的時間去說服這個東西,那反正你做到再跟大家報告就好了。大家看來SpaceX怎麼突然迎合大家胃口,突然要沾上AI的風?但我認為SpaceX的目標跟使命沒有變,依舊是開拓宇宙。

劉冰雁:這個非常非常高尚的觀點。我從另外一個角度提一個可能性。一個人當他錢多到一定程度之後,就會開始尋求政治影響力,或者說逃脫政治影響力。從這個角度來說,他是不是也有這方面的想法?地面上他在數字主權各方面所受的限制還是太多了。xAI(馬斯克的AI公司)可能是在這個事情上嘗試突破最多的一家公司,被大家罵得也挺多。他是不是也有很多這方面的考慮?

Lewis:這是一點。太空資料中心另外一個吸引人的點,也可能是資料真正的主權,它是一個真正離開所有資料攔截的全新的一條線。

劉冰雁:這個前提也是各國的主權沒有延伸到太空。主要原因是進入太空太難了。當能夠有太空執法能力的時候,太空就不是法外之地了。你剛才提到的火星大使館,存在的前提是火星已經獨立於人類社會了。

06. 登陸火星成為跨行星物種的第一步

Lewis:我在加入SpaceX的時候,我也不知道是那一個組織去發了這個問調,就是說:你願意放棄你地球上的一切,換取一張單程的Starship的票,去火星開始全新的生活嗎?沒想到還有幾十萬人真的就宣佈說他們願意放棄地球的所有的一切,以換取重新一個世界的開始。(注,這裡可能指Mars One"火星一號"計畫,由荷蘭一家非營利基金會發起,2013年4-8月公開招募單程火星定居志願者,最終收到超過20萬份付費申請,該公司2019年被法院宣佈破產,未發射過任何航天器。)

泓君:冰雁,你當時怎麼選的?

劉冰雁:我保留回答。我越多看現在我們人類的能力,越覺得單純到火星這個距離太遠了。它是我們很長很長一段時間裡,技術都無法突破的。在能達到接近光速的火箭之前,你做的任何改進,在這個距離面前實際上是無效的。這是最恐怖的一個問題,越想越絕望。

Lewis:不用太絕望,有很多人在看這個問題,我們還沒有達到,但是它在進行中。

泓君:為什麼是火星?為什麼大家在這麼多星球中選中了火星?

劉冰雁:火星是在太陽系中(自然環境)最接近地球的行星了。但是我不覺得火星在相當長的時間內它會成為一個有價值的宜居地。舉個例子,之前馬斯克說過要用核彈把火星的冰來融化什麼的,這種地貌改變等級的terraforming(地球化改造),集合整個人類現在的力量,每年的工程量也只是1立方千米。而現在我們討論的是一顆行星,所以說我不認為這是我們有生之年可以討論的事情。

人類成功改造火星後,火星隨時間推移可能呈現樣貌的視覺化效果圖 圖片來源:Daein Ballard, CC BY-SA

泓君:馬斯克能看到這個問題嗎?所以他為什麼迷戀火星?

Lewis:我認為對很多SpaceX的人來說,火星只是第一步,我們要至少要能夠到火星,在那邊能夠有一些殖民地,能夠做一些事情,我們才有辦法真正說我們是一個在開拓宇宙的這家公司。和月球一樣,它是一個開始。

泓君:我還聽到過一個說法,就是說馬斯克最開始有去火星的想法,他有受羅伯特·祖布林(Robert Zubrin,美國航空航天工程師、作家、美國火星學會創始人兼主席)提出的一個資源問題。可以解釋“月球派”和“火星派”在哲學理念上的區別。他認為月球是撐不起一個文明的,因為月球上沒有碳,氮幾乎為零,水只能是以百萬分之幾的濃度存在於風化層裡面,或者是凍在南極這種永久的陰影裡面,零下200多度的隕石坑裡面。氧氣它也只是在化學結合的岩石裡,提取需要極高溫的高耗能的工藝。而我們是碳基生命,我們吃的、穿的、用的都是碳化合物。而火星它其實是有二氧化碳大氣,有水冰,有氮的,這些都是真正碳基生命起源需要的那套化學。所以如果大家說是火星派,可能是想說我要去做一個文明的備份。

“月球派”基本上就是剛剛冰雁提到的說,我們要有更多的資源探索,然後把它做成一個跳板,甚至說在開發月球的過程中探索出很多的經濟價值出來。

所以“火星派”和“月球派”,一個是非常浪漫的保留人類文明的幻想,一個是從經濟回報的角度來說的。

劉冰雁:這兩個不是一個時間尺度的問題,我覺得真的沒有矛盾。當第一個人踏上火星時候,那怕他回不來,大家還是會很激動的。從一個物種的角度來,我們真的到了另一顆行星,這是一個具有里程碑意義的事。

泓君:兩位有太空夢嗎?

劉冰雁:能在太空吃火鍋,這是我的一個夢想。知道這個行業的人應該知道這個事情有多難。

泓君:比造出通用人工智慧的機器人更難嗎?

劉冰雁:它可能沒有那麼難。我覺得它屬於現在的工程可以解決的問題。這就像當年甘迺迪說我們要登月,為了登月而登月,因為一旦達到那個熱潮,中間可以拉起來很多產業。如果想要讓人在太空中吃火鍋,你就要解決太空重力。一旦有了太空重力,那麼人類是不是就可以大規模、長時間在太空生存了?

Lewis:這也是為什麼我們投了一家太空公司,他們要解決的就是有重力的太空站。我已經跟陳茜說了,下一次我們錄播客,我希望是在我們投的太空站裡面錄,明年後年都可以達得到。

泓君:今天聊得特別精彩,太有意思了。謝謝。 (矽谷101)